Introducción y objetivos

En las centrales nucleares, los cables eléctricos de media y baja tensión son críticos para la seguridad operativa. Sin embargo, factores como la radiación, el calor y el estrés eléctrico pueden acelerar su degradación, afectando su rendimiento y aumentando el riesgo de fallos. El artículo “Post-irradiation degradation of low voltage cables in nuclear power plants: Insights from X-ray microtomography and COMSOL Multiphysics” [1] investiga los efectos de la radiación gamma en estos cables, combinando análisis experimentales con modelización y simulación numérica en COMSOL Multiphysics®.

Modelo y simulación

Se utilizaron cables con núcleo de aluminio y aislamiento de HEPR (High Modulus Ethylene-Propylene) y PVC, tal y como se muestra en la Figura 1, expuestos a una dosis de 300 kGy de radiación gamma. A lo largo del experimento, se analizaron cambios estructurales mediante microtomografía computarizada (microCT) y se modelizaron sus efectos en COMSOL Multiphysics®. La simulación permitió calcular la densidad de potencia volumétrica (Figura 2) y el campo eléctrico, comparando cables con y sin defectos inducidos por radiación.

Figura 1. Cables modelizados en COMSOL Multiphysics®. (A) antes de la exposición a la radiación, y (B) después de una exposición de radiación de 300 kGy.

Figura 2. Densidad de potencia volumétrica del cable eléctrico con núcleo de aluminio (A) sin defectos y (B) con defectos después del envejecimiento por radiación.

Referencias

[1] Da Silva et al. Post-irradiation degradation of low voltage cables in nuclear power plants: Insights from X-ray microtomography and COMSOL Multiphysics, Radiation Physics and Chemistry, 2025, 232, 112621.